KR100689372B1 - 엔진식 건설기계의 운행 데이터 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진식 건설기계의 운행 데이터 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 운행 데이터를 측정하는 운행 데이터 측정부와, 엔진 회전수를 측정하는 엔진 회전수 측정부와, 엔진 회전수 측정부에서 측정된 현재 엔진 회전수와 기 설정된 기준 회전수를 비교하는 비교부, 및 운행 데이터 측정부에서 측정된 데이터를 수집하고 비교부의 비교 결과, 현재 엔진 회전수가 기준 회전수보다 작게 되면 수집된 데이터를 비휘발성 메모리에 저장시키는 운행 데이터 저장장치를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따르면 건설기계의 엔진 회전수 측정 데이터를 이용하여 엔진속도가 일정 수준 이하로 감소되거나 시동 스위치가 오프 상태가 되어 엔진구동이 정지되는 경우에 건설기계의 운행 데이터 값을 비휘발성 메모리에 저장하도록 함으로서 보다 간단하고 안정적인 데이터 저장을 할 수 있도록 해 준다.

엔진, 건설기계, 제어 장치, 저장 방법, 운행 데이터, 엔진 회전수

Description

엔진식 건설기계의 운행 데이터 제어 장치 및 방법 { Apparatus for controlling the data related to the operation of an engine type construction machine and method thereof }

도 1은 종래 운행 데이터 제어 장치 및 방법에 따른 제 1실시예를 나타낸 블럭도,

도 2는 종래 운행 데이터 제어 장치 및 방법에 따른 제 2실시예를 나타낸 블럭도,

도 3은 본 발명에 따른 운행 데이터 제어 장치의 블럭도,

도 4a 내지 도 4d는 본 발명에 따른 엔진의 회전수 변화와 그에 따라 발생되는 전원의 관계를 나타낸 실험적 그래프,

도 5는 본 발명에 따른 운행 데이터 제어 방법의 일 실시예를 나타낸 흐름도이다.

본 발명은 엔진식 건설기계의 운행 데이터 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 건설기계의 엔진 회전수 측정 데이터를 이용하여 건설기계의 운행 데이터 값을 비휘발성 메모리에 저장하도록 함으로서 보다 간단하고 안정적으로 데이터 저장을 할 수 있도록 해 주는 것이다.

일반적인 엔진식 건설기계는 자신의 운행과 관련된 데이터를 속도센서, 압력 센서, 온도센서 등의 다양한 센서를 통해 측정하고 저장시킨다. 이는 사용자들이 저장된 데이터를 통해 기계정비의 적당한 시점을 판단하고 이를 수행하도록 해 주어, 무리한 기계 사용에 의한 수명 단축을 방지하기 위함이다.

그러므로 정확한 운행 데이터의 저장은 기계의 수명 및 상태를 일정 수준 이상으로 유지시키기 위해 필요하다.

종래 엔진식 건설장비에서 운행 데이터를 저장하는 방법은 두 가지로 나누어 질 수 있다.

그 중 첫 번째 방법은 일정 시간을 주기로 운행 데이터를 측정하고 수집하였다가 비휘발성 메모리에 저장하는 것으로 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 전원 공급부(20)는 시동 스위치(10)의 상태에 따라 엔진(50)과 연동하여 전원을 발생시키고, 발생된 전원을 운행 데이터 제어 장치(40) 및 기타 주변부(60)에 공급한다. 이 때, 운행 데이터 저장장치(41)는 디지털 신호처리에 필요한 전원 크기로 전원을 발생시키는 DC 전원부(30)를 통해 전원을 공급받아 일정 주기마다 운행 데이터 측정부(43)에서 측정된 운행 데이터를 수집하고 비휘발성 메모리(42)에 저장시킨다.

이러한 방식은 운행 데이터를 저장하는 주기를 짧게 하면 할 수록 운행 데이터 저장장치(41) 자신이 데이터를 보유하고 있는 시간이 짧아져서 전원 공급이 중단되어도 데이터 손실을 줄일 수 있으므로 정확한 데이터 값들을 비휘발성 메모리(42)에 저장시킬 수가 있다. 하지만 비휘발성 메모리(42)는 일반적으로 데이터를 읽고 쓸 수 있는 횟수가 일정한 값으로 정해져 있고 주기가 짧으면 비휘발성 메모리(42)의 접근 횟수는 그 만큼 늘어나게 되어, 비휘발성 메모리(42)의 수명이 이를 사용하는 건설기계의 수명에 비해 훨씬 단축되어 진다.

운행 데이터를 저장하는 두 번째 방법은 이러한 첫 번째 방식의 문제점을 해결하고자 한 것으로, 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 도 1과 마찬가지로 전원 공급부(20)는 시동 스위치(10)의 상태에 따라 엔진(50)과 연동하여 전원을 발생시키고, 발생된 전원을 운행 데이터 제어 장치(40) 및 기타 주변부(60)에 공급한다. 이 때, 운행 데이터 저장장치(41)는 디지털 신호처리에 필요한 전원 크기로 전원을 발생시키는 DC 전원부(30)를 통해 전원을 공급받아 운행 데이터 측정부(43)에서 측정된 데이터를 수집하고 시동 스위치(10)가 오프 상태인지 확인한다. 여기서 시동 스위치(10)의 오프 상태는 엔진(50)의 구동이 정지되도록 하는 것을 의미하며, 오프 상태가 확인되면 전원 유지부(44)가 전원 공급부(20)와 연동하여 운행 데이터 저장장치(41)에 수집된 데이터를 비휘발성 메모리(42)에 저장시키는데 필요한 전원을 공급해 주도록 한다.

이러한 두 번째 방법은 엔진구동의 정지로 전원공급이 차단되면서 발생하는 데이터 손실을 방지하고, 시동 스위치(10)가 오프 상태로 될 경우에 비휘발성 메모리(42)에 데이터를 저장하도록 함으로서 메모리 사용 횟수의 제한도 해결할 수 있다.

하지만 도 2에 도시된 바와 같이, 전원 유지부(44)를 사용하게 됨으로서 장치의 복잡성은 물론 가격대가 높아지고, 운행 데이터 저장장치(41)는 시동 스위치(10)와 연동하여 시동 스위치(10)의 상태가 오프 상태인지를 확인해야 하는 번거로움을 안고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 건설기계의 엔진 회전수 측정 데이터를 이용하여 건설기계의 운행 데이터 값을 비휘발성 메모리에 저장하도록 함으로서 보다 간단하고 안정적으로 데이터 저장을 할 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 엔진식 건설기계의 운행 데이터 제어 장치는 엔진식 건설기계의 운행 데이터를 측정하는 운행 데이터 측정부; 상기 건설기계의 엔진 회전수를 측정하는 엔진 회전수 측정부; 상기 엔진 회전수 측정부에서 측정된 현재 엔진 회전수와 기 설정된 기준 회전수를 비교하는 비교부; 및 상기 운행 데이터 측정부에서 측정된 데이터를 수집하고 상기 비교부의 비교 결과, 현재 엔진 회전수가 상기 기준 회전수보다 작게 되면 상기 수집된 데이터를 비휘발성 메모리에 저장시키는 운행 데이터 저장장치를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 운행 데이터 저장장치는 상기 수집된 데이터를 상기 비휘발성 메모리에 저장시킨 후, 상기 비교부에서 현재 엔진 회전수가 상기 기준 회전수보다 작은 상태로 지속되는 경우에는 일정 주기마다 수집되는 운행 데이터를 상기 비휘발성 메모리에 저장하고, 현재 엔진 회전수가 상기 기준 회전수와 같거나 더 커지는 경우에는 상기 비휘발성 메모리에 저장시키는 동작을 종료하도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 엔진식 건설기계의 운행 데이터 제어 방법은 엔진식 건설기계의 운행 데이터를 측정하여 수집하는 단계; 상기 건설기계의 현재 엔진 회전수를 측정하여 기 설정된 기준 회전수의 값과 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과, 상기 건설기계의 현재 엔진 회전수가 상기 기준 회전수보다 작은 경우 상기 수집된 운행 데이터를 비휘발성 메모리에 저장하는 단계를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 건설기계의 현재 엔진 회전수가 상기 기준 회전수보다 작은 상태로 지속되는 경우에는 일정 주기마다 수집되는 운행 데이터를 상기 비휘발성 메모리에 저장하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있고, 이 단계는 상기 건설기계의 현재 엔진 회전수가 상기 기준 회전수와 같거나 더 커지는 경우에 종료되도록 이루어질 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 운행 데이터 제어 장치(40)의 블럭도로서 전원 공급부(20)는 시동 스위치(10)의 상태에 따라 엔진(50)과 연동하여 전원을 발생시키고, 발생된 전원을 운행 데이터 제어 장치(40) 및 기타 주변부(60)에 공급한다. 이 때, 운행 데이터 저장장치(41)는 디지털 신호처리에 필요한 전원 크기로 전원을 발생시키는 DC 전원부(30)를 통해 전원을 공급받아 운행 데이터 측정부(43)에서 측정된 데이터를 계속 수집한다.

그리고 엔진 회전수 측정부(45)는 현재 엔진(50)의 회전수가 얼마인지를 측정하여 측정된 값을 비교부(46)로 전송하고 비교부(46)에서는 기 설정된 기준 회전수 값과 전송받은 값을 비교하면서 그 비교 결과를 운행 데이터 저장장치(41)에 전송하게 된다.

그러면, 운행 데이터 저장장치(41)는 비교부(46)의 비교 결과를 확인하고 현재 엔진(50)의 회전수가 기준 회전수와 같거나 더 큰 경우에는 운행 데이터 측정부(43)에서 전송받은 데이터를 계속 수집하고 있다가 기준 회전수보다 작아지는 때에 수집된 데이터를 비휘발성 메모리(42)에 저장시킨다.

이 때, 운행 데이터 저장장치(41)는 비휘발성 메모리(42)로 데이터를 저장한 후에도 비교부(46)의 비교 결과가 일정 시간동안 계속 기준 회전부보다 작은 상태라면 그 동안 운행 데이터 저장장치(41)에서 수집하고 있던 데이터를 비휘발성 메모리(42)에 저장시키고 다시 일정 시간동안 비교부(46)의 비교 결과에 변화가 있는지를 확인한다.

즉, 현재 엔진(50)의 회전수가 기준 회전수보다 작은 상태로 지속되면 일정 주기마다 운행 데이터를 비휘발성 메모리(42)에 저장시키고 기준 회전수와 같아지거나 더 커지게 되는 때에 비휘발성 메모리(42)에 저장하는 동작이 종료되도록 한다.

본 발명에서 언급되는 기준 회전수란 엔진속도가 일정 수준 이하로 감소되거나 시동 스위치(10)가 오프 상태가 되었을 때 운행 데이터 저장장치(41)가 비휘발성 메모리(42)에 운행 데이터를 저장할 수 있도록 해 주는 기준값으로 도 4a 내지 도 4d를 통해 기준 회전수에 대해 더 상세히 설명하기로 한다.

도 4a 내지 도 4d에 도시되는 그래프는 엔진의 회전수가 감소됨에 따라 발생 되는 전원을 시간 축 상에서 보여주는 실험 데이터로서 도 4a는 소형엔진이 저속으로 구동 중인 상태, 도 4b는 소형엔진이 고속으로 구동 중인 상태, 도 4c는 대형엔진이 저속으로 구동 중인 상태, 도 4d는 대형엔진이 고속으로 구동 중인 상태에서 엔진구동이 정지되면서 엔진의 회전수가 감소되는 모습을 나타낸 것이다. 모두 서로 다른 상태에서 나타나는 데이터이므로 각각 약간씩 차이는 보이지만 엔진의 회전수가 감소되는 동안에도 일정 시간동안 10 볼트(volt) 이상의 전원 크기를 발생시키는 것을 공통적으로 살펴 볼 수가 있다.

그리고 도 4a 내지 도 4d에서는, 본 발명을 적용할 수 있는 기준 회전수의 예로 800 rpm을 설정하여 800 rpm 시점부터 얼마의 시간동안 10 볼트 이상의 전원이 발생할 수 있는지를 실험적으로 측정하여 도시하였다.

여기서 10 볼트 정도의 전원은 운행 데이터 저장장치(41)에게 전원을 공급하는 DC 전원부(30)가 전원 공급을 하기 위해 필요로 하는 최소 전원이다. 그래서 800 rpm을 기준 회전수로 지정하였을 경우에 도 4a 내지 도 4d에서 도시되어 있는 일정 시간동안 DC 전원부(30)로부터 운행 데이터 저장장치(41)가 전원 공급을 받을 수가 있어서, 따로 전원을 공급해 주지 않아도 운행 데이터 저장장치(41)가 데이터를 저장할 수 있게 된다.

본 발명에서의 기준 회전수는 운행 데이터 저장장치(41)가 데이터를 비휘발성 메모리(42)에 저장하는 동안 DC 전원부(30)를 통해 전원을 공급받을 수 있도록 해 주는 엔진(50)의 회전수이므로, 상황에 따라 다양하게 설정될 수 있다.

결국, 기준 회전수를 이용하여 데이터를 저장하게 되면 엔진구동이 정지되는 상태를 고려하지 않아도 되므로, 데이터 손실을 발생시키는 종래 도 1에 도시한 방법의 문제점을 해결함과 동시에 이를 해결하고자 시동 스위치(10)의 오프 상태를 운행 데이터 저장장치(41)가 확인하는 종래 도 2의 방법을 더욱 간단하게 수행할 수 있게 된다. 또한 종래 도 2에 도시되어 있는 전원 유지부(44)를 포함하지 않아도 전원을 공급받을 수 있게 된다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 운행 데이터 제어 방법은 엔진식 건설기계의 운행 데이터를 측정하여 수집한다(S50-1). 그리고 현재 엔진 회전수를 측정하여 기 설정되어 있는 기준 회전수와 비교하며(S50-2, S50-3), 비교 결과 현재 엔진 회전수가 기준 회전수와 같거나 더 큰 경우에는 측정된 운행 데이터를 계속 수집하고(S50-1) 작은 경우에는 수집된 운행 데이터를 비휘발성 메모리에 저장시킨다(S50-4). 저장이 끝난 후 일정 주기동안에도 현재 엔진 회전수가 기준 회전수보다 작은 상태로 지속되는 경우에는(S50-5, S50-6) 일정 주기마다 수집되는 운행 데이터를 비휘발성 메모리에 저장시키고(S50-4), 현재 엔진 회전수가 기준 회전수와 같거나 더 커지게 되면 비휘발성 메모리에 데이터를 저장하는 과정을 종료하게 된다.

본 발명에 따르면, 건설기계의 엔진 회전수 측정 데이터를 이용하여 건설기계의 운행 데이터를 저장하도록 함으로서 시동 스위치가 오프 상태인지를 확인해야 하는 번거로움 없이 데이터를 저장할 수 있도록 해 준다. 또한 엔진구동이 정지되는 동안에도 발생되는 전원을 이용하여 운행 데이터를 저장하도록 함으로서 따로 전원을 유지시킬 수 있는 수단이 필요치 않아 장치적인 면에서의 복잡성을 줄여줄 뿐만 아니라 장치의 가격대를 낮출 수가 있다.

Claims (6)

1. 엔진식 건설기계의 운행 데이터를 측정하는 운행 데이터 측정부;

   상기 건설기계의 엔진 회전수를 측정하는 엔진 회전수 측정부;

   상기 엔진 회전수 측정부에서 측정된 현재 엔진 회전수와 기 설정된 기준 회전수를 비교하는 비교부; 및

   상기 운행 데이터 측정부에서 측정된 데이터를 수집하고 상기 비교부의 비교 결과, 현재 엔진 회전수가 상기 기준 회전수보다 작게 되면 상기 수집된 데이터를 비휘발성 메모리에 저장시키는 운행 데이터 저장장치;를 포함하여 이루어지는 엔진식 건설기계의 운행 데이터 제어 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 운행 데이터 저장장치는

   상기 수집된 데이터를 상기 비휘발성 메모리에 저장시킨 후, 상기 비교부에서 현재 엔진 회전수가 상기 기준 회전수보다 작은 상태로 지속되는 경우에는 일정 주기마다 수집되는 운행 데이터를 상기 비휘발성 메모리에 저장하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진식 건설기계의 운행 데이터 제어 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 운행 데이터 저장장치는

   상기 비교부의 비교 결과, 현재 엔진 회전수가 상기 기준 회전수와 같거나 더 커지는 경우에 상기 비휘발성 메모리에 저장시키는 동작을 종료하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진식 건설기계의 운행 데이터 제어 장치.
4. 엔진식 건설기계의 운행 데이터를 측정하여 수집하는 단계;

   상기 건설기계의 현재 엔진 회전수를 측정하여 기 설정된 기준 회전수의 값과 비교하는 단계; 및

   상기 비교 결과, 상기 건설기계의 현재 엔진 회전수가 상기 기준 회전수보다 작은 경우 상기 수집된 운행 데이터를 비휘발성 메모리에 저장하는 단계;를 포함하여 이루어지는 엔진식 건설기계의 운행 데이터 제어 방법.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 건설기계의 현재 엔진 회전수가 상기 기준 회전수보다 작은 상태로 지속되는 경우에는 일정 주기마다 수집되는 운행 데이터를 상기 비휘발성 메모리에 저장하는 단계;를 더 포함하여 이루어지는 엔진식 건설기계의 운행 데이터 제어 방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 비휘발성 메모리에 저장하는 단계는 상기 건설기계의 현재 엔진 회전수가 상기 기준 회전수와 같거나 더 커지는 경우에 종료되는 것을 특징으로 하는 엔진식 건설기계의 운행 데이터 제어 방법.

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